Grafene: un candidato improbabile per sostituire l'ITO nei display a schermo piatto

Gente,

Andiamo a vedere come sta Rob, mentre Patty è fuori...

Rob salutò Patty mentre lei partiva in auto per l'aeroporto, dove avrebbe partecipato a una conferenza di una settimana. Ora che lei era una professoressa e lui uno studente laureato alla Ivy U, viaggiavano raramente e lui sapeva che gli sarebbe mancata. I loro figli gemelli erano al suo fianco, con le lacrime agli occhi mentre guardavano la loro mamma allontanarsi in auto. Per fortuna la madre di Patty aveva accettato di stare con loro mentre lei era via. Che fortuna avere dei genitori e dei suoceri così fantastici, pensò Rob.

Rob pensava di essere un buon padre e marito, ma era chiaro che Patty era il pilastro della famiglia. Quindi, quando lei non c'era, le cose non erano più le stesse. Pensando a lei, non poté fare a meno di sorridere ricordando come a volte le mancasse la fiducia in se stessa e lui dovesse starle vicino in quelle situazioni. L'ultima volta era stata la sera prima della sua prima lezione all'Ivy U.

Rob arrivò in ufficio e lavorò per alcune ore, poi, più tardi, andò a pranzo con alcuni suoi compagni di studi. Rob aveva circa 10 anni più di loro, ma sembrava più giovane e in forma. Quel pranzo era un po' insolito, perché Rob di solito mangiava con Patty e Pete, ma Pete era con la sua nuova ragazza, Janis.

Il suo piccolo gruppo aveva deciso di fare una breve passeggiata fuori dal campus e andare al Salt Hill Pub. Gran parte della discussione verteva sul fatto che Rob fosse uno studente laureato e genitore, mentre sua moglie era una professoressa. Tutti i suoi amici dell'università sembravano essere in soggezione nei confronti di Patty. Rob trovava questo fatto commovente e un po' divertente. Era solo un'ulteriore conferma del fatto che era un ragazzo fortunato.

Tornato in ufficio, Rob era pronto a mettersi al lavoro sul documento che stava scrivendo come parte della sua tesi. Il suo iPhone 4S vibrò e vide che Patty gli aveva mandato un messaggio per dirgli che era arrivata sana e salva. Guardò l'iPhone e pensò che Apple avrebbe potuto perdere una fetta di mercato se non avesse prodotto un telefono più piccolo dell'iPhone 6 e 6 Plus; non tutti vogliono un telefono grande. Aveva bisogno di sostituire il suo al più presto, ma stava aspettando perché voleva qualcosa di più piccolo.

Rob controllò la sua posta elettronica e trovò una nota di un collega riguardante un articolo sul grafene come potenziale sostituto dell'ossido di indio e stagno (ITO) nei display a schermo piatto. Poiché l'argomento era correlato alla sua tesi di dottorato, cliccò rapidamente sul link all'articolo intitolato " Grafene: quasi il sostituto ideale dell'ossido di indio e stagno (ITO)". L'articolo conteneva tutte le idee sbagliate sull'ITO e i motivi per cui dovrebbe essere sostituito. Il primo era che l'indio è costoso e scarso, cosa che non è vera. Allora gli venne in mente che sapeva qualcosa che quasi nessun altro sapeva, ovvero che il costo di lavorazione dell'ITO era solo del 10% circa dovuto al metallo indio, mentre il resto era dovuto alla lavorazione. Un altro malinteso è che l'ITO sia fragile, quando in realtà può essere avvolto attorno a una moneta da un centesimo. L'articolo, tuttavia, tralasciava un punto importante sul grafene: il grafene non è poi così trasparente.

Durante le discussioni che Rob ha avuto con David Socha, della Indium Corporation, David ha spiegato che, sebbene il grafene abbia la migliore conduttività elettrica, ogni strato atomico assorbe circa il 2% della luce incidente. Quindi, è possibile vedere attraverso alcuni strati di grafene, ma la luce si attenua abbastanza rapidamente man mano che si aggiungono strati. Il fatto stesso che il grafene sia un così buon conduttore elettrico ne limita la trasparenza. Si tende a pensare al grafene come a un materiale trasparente, ma solo se si considera un singolo strato atomico, come mostrato nella figura sottostante. Tuttavia, se si desidera utilizzare il grafene nei display a schermo piatto in sostituzione dell'ITO, è necessario più di uno strato. Questi strati rendono rapidamente il grafene meno trasparente dell'ITO.

Figura 1. Il grafene è il miglior conduttore di elettricità, ma ogni strato assorbe circa il 2% della luce incidente. Per eguagliare la conduttività elettrica dell'ITO, sono necessari più strati di grafene. Questi strati multipli di grafene attenuano troppo la luce e rendono il grafene un concorrente poco competitivo rispetto all'ITO per i display a schermo piatto. Fonte.

I calcoli successivi hanno confermato l'opinione di David. Questi calcoli hanno dimostrato che per ottenere una conduttività elettrica equivalente a quella dell'ITO utilizzato nei display a schermo piatto, sarebbero necessari così tanti strati di grafene che il grafene non sarebbe migliore dell'oro in termini di trasmissione della luce. E nessuno considera l'oro un candidato per sostituire l'ITO, infatti la maggior parte delle persone considererebbe l'oro opaco.

Salute,

Dr. Ron